JP2002091115A - カラー画像形成装置 - Google Patents
カラー画像形成装置Info
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- JP2002091115A JP2002091115A JP2000277786A JP2000277786A JP2002091115A JP 2002091115 A JP2002091115 A JP 2002091115A JP 2000277786 A JP2000277786 A JP 2000277786A JP 2000277786 A JP2000277786 A JP 2000277786A JP 2002091115 A JP2002091115 A JP 2002091115A
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- Japan
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- intermediate transfer
- transfer belt
- image
- color
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 中間転写ベルトの厚みムラで発生するトナー
像の位置ずれを低減する。 【解決手段】 中間転写ベルト上に形成されたレジスト
パターンを検出するパターン検出手段14a,14b
と、パターン検出手段14a,14bによる中間転写ベ
ルト1周分の位置ずれ情報を元にして複数の画像ステー
ションで形成されたトナー画像における中間転写ベルト
上の転写領域での位置ずれ情報を検索し、転写領域にお
ける位置ずれの平均値を算出する位置ずれ量演算手段1
5と、位置ずれ量演算手段15による算出結果から複数
の露光手段による画像形成タイミングを調整するCPU
30とを有する構成とする。
像の位置ずれを低減する。 【解決手段】 中間転写ベルト上に形成されたレジスト
パターンを検出するパターン検出手段14a,14b
と、パターン検出手段14a,14bによる中間転写ベ
ルト1周分の位置ずれ情報を元にして複数の画像ステー
ションで形成されたトナー画像における中間転写ベルト
上の転写領域での位置ずれ情報を検索し、転写領域にお
ける位置ずれの平均値を算出する位置ずれ量演算手段1
5と、位置ずれ量演算手段15による算出結果から複数
の露光手段による画像形成タイミングを調整するCPU
30とを有する構成とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の感光体を有
する電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特に、
感光体上に形成された各色トナー像の位置ずれを検出
し、これらを記録媒体上に正確に位置合わせをして転写
を行う技術に関するものである。
する電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特に、
感光体上に形成された各色トナー像の位置ずれを検出
し、これらを記録媒体上に正確に位置合わせをして転写
を行う技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真技術を採用したカラー画
像形成装置においては、像担持体としての感光体を帯電
手段により帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じ
た光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段に
よって現像し、現像されたトナー像をシート材等の記録
媒体に転写して画像を形成することが行われている。
像形成装置においては、像担持体としての感光体を帯電
手段により帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じ
た光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段に
よって現像し、現像されたトナー像をシート材等の記録
媒体に転写して画像を形成することが行われている。
【0003】一方、画像のカラー化にともなって、この
ような一連の画像形成プロセスが展開される画像ステー
ションを複数備えておき、シアン像、マゼンタ像、イエ
ロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像
担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に
各色像を重ねて転写することによりフルカラー画像を形
成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されて
いる。このようなタンデム方式のカラー画像形成装置
は、各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高
速化に有利である。
ような一連の画像形成プロセスが展開される画像ステー
ションを複数備えておき、シアン像、マゼンタ像、イエ
ロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像
担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に
各色像を重ねて転写することによりフルカラー画像を形
成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されて
いる。このようなタンデム方式のカラー画像形成装置
は、各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高
速化に有利である。
【0004】しかしながら、このようなカラー画像形成
装置では、異なる画像形成部で形成された各画像の位置
合わせ(レジストレーション)を如何に良好に行うかの
点で問題点を有している。なぜならば、シート材等に転
写された4色の画像形成位置のずれは、最終的には位置
ずれとしてまたは色調の変化として現れてくるからであ
る。
装置では、異なる画像形成部で形成された各画像の位置
合わせ(レジストレーション)を如何に良好に行うかの
点で問題点を有している。なぜならば、シート材等に転
写された4色の画像形成位置のずれは、最終的には位置
ずれとしてまたは色調の変化として現れてくるからであ
る。
【0005】ところで、転写画像の位置ずれの種類とし
ては、例えば図22(a),(b),(c),(d),
(e)に転写画像の位置ずれの種類を示す説明図として
示すように、転写材の移動方向(図中矢印A方向)への
位置ずれ(以下、「副走査位置ずれ」という。)(図2
2(a))、走査方向(図中矢印A方向に直交する方
向)への位置ずれ(以下、「主走査位置ずれ」とい
う。)(図22(b))、斜め方向への位置ずれ(以
下、「スキュー誤差」という。)(図22(c))、倍
率誤差のずれ(図22(d))、湾曲誤差のずれ(図2
2(e))があり、実際には上記5種類のずれが重畳し
たものが現れる。
ては、例えば図22(a),(b),(c),(d),
(e)に転写画像の位置ずれの種類を示す説明図として
示すように、転写材の移動方向(図中矢印A方向)への
位置ずれ(以下、「副走査位置ずれ」という。)(図2
2(a))、走査方向(図中矢印A方向に直交する方
向)への位置ずれ(以下、「主走査位置ずれ」とい
う。)(図22(b))、斜め方向への位置ずれ(以
下、「スキュー誤差」という。)(図22(c))、倍
率誤差のずれ(図22(d))、湾曲誤差のずれ(図2
2(e))があり、実際には上記5種類のずれが重畳し
たものが現れる。
【0006】そして、位置ずれの主原因は、図22
(a)の副走査位置ずれの場合は各画像ステーションや
走査光学系の取り付けずれ、および走査光学系内のレン
ズやミラー(図示せず)の取り付けずれによるものであ
り、図22(b)の主走査位置ずれの場合もこれと同様
である。
(a)の副走査位置ずれの場合は各画像ステーションや
走査光学系の取り付けずれ、および走査光学系内のレン
ズやミラー(図示せず)の取り付けずれによるものであ
り、図22(b)の主走査位置ずれの場合もこれと同様
である。
【0007】また、図22(c)の斜め方向への傾きず
れの主原因は画像ステーションにおける感光体ドラムの
回転軸の角度ずれ、および走査光学系の取り付け角度ず
れによるものであり、図22(d)の倍率誤差によるず
れの主原因は各走査光学系から画像ステーションの感光
体ドラムまでの光路長の誤差による走査線長さのずれに
よるものであり、図22(e)の湾曲誤差によるずれの
主原因は各走査光学系内のレンズ等の組み立てずれによ
るものである。
れの主原因は画像ステーションにおける感光体ドラムの
回転軸の角度ずれ、および走査光学系の取り付け角度ず
れによるものであり、図22(d)の倍率誤差によるず
れの主原因は各走査光学系から画像ステーションの感光
体ドラムまでの光路長の誤差による走査線長さのずれに
よるものであり、図22(e)の湾曲誤差によるずれの
主原因は各走査光学系内のレンズ等の組み立てずれによ
るものである。
【0008】そこで、これら5種類のずれを補正するた
めに、予め基準となるパターン(以下、「レジストパタ
ーン」という。)を描画してこれを複数のセンサによっ
て検出(位置ずれ検出)し、その結果からずれ量を算出
し、そのずれ量に応じて各画像の位置合わせ(位置ずれ
補正)を行うことが提案されている。
めに、予め基準となるパターン(以下、「レジストパタ
ーン」という。)を描画してこれを複数のセンサによっ
て検出(位置ずれ検出)し、その結果からずれ量を算出
し、そのずれ量に応じて各画像の位置合わせ(位置ずれ
補正)を行うことが提案されている。
【0009】以下、従来のレジストパターンの検出およ
び位置ずれ補正動作について説明する。
び位置ずれ補正動作について説明する。
【0010】図23は従来のレジストパターン検出手段
(以下、「パターン検出手段」という。)の構成を示す
説明図、図24は従来における中間転写ベルト上のレジ
ストパターンとパターン検出手段との配置を示す説明
図、図25および図26は従来における中間転写ベルト
上のレジストパターンとパターン検出手段との配置とパ
ターン検出手段の出力信号とを示す説明図である。
(以下、「パターン検出手段」という。)の構成を示す
説明図、図24は従来における中間転写ベルト上のレジ
ストパターンとパターン検出手段との配置を示す説明
図、図25および図26は従来における中間転写ベルト
上のレジストパターンとパターン検出手段との配置とパ
ターン検出手段の出力信号とを示す説明図である。
【0011】図23に示すように、パターン検出手段1
4は、イメージセンサ(以下、「CCD」という。)5
1、ランプ等の光源52および反射光をCCD51に結
像するためのセルフォックレンズアレイ53からなる。
そして、このようなパターン検出手段14a,14b
は、図24に示すように、一列に並んだCCD51a,
51b内の画素が中間転写ベルト(以下、「中転ベル
ト」という。)12の搬送方向Aと直角に交わる線上と
なるように配置されている。そして、図示するように、
搬送方向Aに対して中転ベルト12の幅方向の2箇所の
端部付近にそれぞれ1つずつ、合計2つ配置されてい
る。
4は、イメージセンサ(以下、「CCD」という。)5
1、ランプ等の光源52および反射光をCCD51に結
像するためのセルフォックレンズアレイ53からなる。
そして、このようなパターン検出手段14a,14b
は、図24に示すように、一列に並んだCCD51a,
51b内の画素が中間転写ベルト(以下、「中転ベル
ト」という。)12の搬送方向Aと直角に交わる線上と
なるように配置されている。そして、図示するように、
搬送方向Aに対して中転ベルト12の幅方向の2箇所の
端部付近にそれぞれ1つずつ、合計2つ配置されてい
る。
【0012】以上のような構成において、レジストパタ
ーンの検出・補正動作は、図24に示すように、予め決
められた直線や図形等のレジストパターン(例えば中転
ベルト12の搬送方向Aと直角に交わる線上に、予め決
められた間隔で各色毎にトナー像54,55,56,5
7)を形成し、パターン検出手段14a,14bにて各
色の位置ずれ(レジストずれ)を測定する。
ーンの検出・補正動作は、図24に示すように、予め決
められた直線や図形等のレジストパターン(例えば中転
ベルト12の搬送方向Aと直角に交わる線上に、予め決
められた間隔で各色毎にトナー像54,55,56,5
7)を形成し、パターン検出手段14a,14bにて各
色の位置ずれ(レジストずれ)を測定する。
【0013】ところで、図22(a)に示す副走査位置
ずれは、図25(a)に示すように、中転ベルト12上
の各色のレジストパターン54,55,56,57がパ
ターン検出手段内のCCD51aを通過する時間と予め
決められた設計値での時間差(ΔT1=T−T1、Tは
予め決められた設計値)と中転ベルト12の搬送速度v
より各色の位置ずれ(ΔY1=ΔT1・v)を演算する
ことにより求められる。
ずれは、図25(a)に示すように、中転ベルト12上
の各色のレジストパターン54,55,56,57がパ
ターン検出手段内のCCD51aを通過する時間と予め
決められた設計値での時間差(ΔT1=T−T1、Tは
予め決められた設計値)と中転ベルト12の搬送速度v
より各色の位置ずれ(ΔY1=ΔT1・v)を演算する
ことにより求められる。
【0014】図22(b)に示す主走査位置ずれは、図
26(a)に示すように、中転ベルト12上の各色レジ
ストパターン54,55,56,57の走査開始位置が
パターン検出手段内のCCD51aを通過する画素位置
差(ΔX1)より各色の位置ずれを演算することにより
求められる。
26(a)に示すように、中転ベルト12上の各色レジ
ストパターン54,55,56,57の走査開始位置が
パターン検出手段内のCCD51aを通過する画素位置
差(ΔX1)より各色の位置ずれを演算することにより
求められる。
【0015】図22(c)に示すスキュー誤差は、図2
5(b)に示すように、中転ベルト12上の幅方向の両
側に形成された同色のレジストパターン54,55,5
6,57がそれぞれのパターン検出手段内のCCD51
aおよびCCD51bを通過する時間差(ΔT2)と中
転ベルト12の搬送速度vより各色のスキュー誤差(Δ
Y2=ΔT2・v)を演算することにより求められる。
5(b)に示すように、中転ベルト12上の幅方向の両
側に形成された同色のレジストパターン54,55,5
6,57がそれぞれのパターン検出手段内のCCD51
aおよびCCD51bを通過する時間差(ΔT2)と中
転ベルト12の搬送速度vより各色のスキュー誤差(Δ
Y2=ΔT2・v)を演算することにより求められる。
【0016】図22(d)に示す倍率誤差は、図26
(a),(b)に示すように、中転ベルト12上の同色
レジストパターン54,55,56,57の走査開始お
よび走査終了位置がそれぞれのパターン検出手段内のC
CD51aおよびCCD51bを通過する画素位置差
(ΔX2、ΔX1)より各色の倍率誤差(ΔX3=ΔX
2−ΔX1)を演算することにより求められる。
(a),(b)に示すように、中転ベルト12上の同色
レジストパターン54,55,56,57の走査開始お
よび走査終了位置がそれぞれのパターン検出手段内のC
CD51aおよびCCD51bを通過する画素位置差
(ΔX2、ΔX1)より各色の倍率誤差(ΔX3=ΔX
2−ΔX1)を演算することにより求められる。
【0017】そして、このようにして演算された上記4
種類の位置ずれ量を基に、位置ずれ補正動作が行われ
る。
種類の位置ずれ量を基に、位置ずれ補正動作が行われ
る。
【0018】ここで、図22(a)に示す副走査位置ず
れおよび図22(b)に示す主走査位置ずれについて
は、各色の走査タイミングを調整してずれ量を補正する
(図示せず)。
れおよび図22(b)に示す主走査位置ずれについて
は、各色の走査タイミングを調整してずれ量を補正する
(図示せず)。
【0019】また、図22(c)に示すスキュー誤差お
よび図22(d)に示す倍率誤差については、露光手段
(図示せず)内の光学系をアクチュエータ(図示せず)
で調整することにより補正する(図示せず)。
よび図22(d)に示す倍率誤差については、露光手段
(図示せず)内の光学系をアクチュエータ(図示せず)
で調整することにより補正する(図示せず)。
【0020】そして、図22(e)に示す湾曲誤差につ
いては、当該誤差を正確には測定することができないの
で、露光手段(図示せず)のレンズ等の組立精度をアッ
プさせることにより対処し、補正は行っていない。
いては、当該誤差を正確には測定することができないの
で、露光手段(図示せず)のレンズ等の組立精度をアッ
プさせることにより対処し、補正は行っていない。
【0021】以上のような構成および動作にて4色の位
置ずれ量を検出し、位置ずれ量に応じて補正する。
置ずれ量を検出し、位置ずれ量に応じて補正する。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、位置ず
れの発生原因としては、上述した5種類の位置ずれ(以
下、「DC成分の位置ずれ」という。)の以外に、例え
ば、中転ベルトの回転方向の厚みムラ、駆動ローラ軸の
偏心、駆動ローラを駆動するギアの軸の偏心、感光体ド
ラム軸の偏心、感光体ドラムを駆動するギアの軸の偏心
等がある。そして、DC成分の位置ずれを補正しても、
これら回転体が回転駆動されることで各々の回転周期で
位置ずれが発生する。なお、このような回転体の回転周
期に起因する位置ずれを、以下において、「AC成分の
位置ずれ」という。
れの発生原因としては、上述した5種類の位置ずれ(以
下、「DC成分の位置ずれ」という。)の以外に、例え
ば、中転ベルトの回転方向の厚みムラ、駆動ローラ軸の
偏心、駆動ローラを駆動するギアの軸の偏心、感光体ド
ラム軸の偏心、感光体ドラムを駆動するギアの軸の偏心
等がある。そして、DC成分の位置ずれを補正しても、
これら回転体が回転駆動されることで各々の回転周期で
位置ずれが発生する。なお、このような回転体の回転周
期に起因する位置ずれを、以下において、「AC成分の
位置ずれ」という。
【0023】例えば、駆動ローラの偏心で発生する位置
ずれは短周期であり、シート材1ページ内に繰り返し発
生する。また、中転ベルトの厚みムラで発生する位置ず
れは長周期であり、シート材の複数ページに渡って繰り
返し発生する。
ずれは短周期であり、シート材1ページ内に繰り返し発
生する。また、中転ベルトの厚みムラで発生する位置ず
れは長周期であり、シート材の複数ページに渡って繰り
返し発生する。
【0024】そこで、本発明は、AC成分の位置ずれの
内、中間転写ベルトの厚みムラで発生するトナー像の位
置ずれを低減することのできるカラー画像形成装置を提
供することを目的とする。
内、中間転写ベルトの厚みムラで発生するトナー像の位
置ずれを低減することのできるカラー画像形成装置を提
供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のカラー画像形成装置は、潜像が形成される
感光体および感光体に形成された潜像をトナー画像とし
て顕画化する現像手段が現像色に対応して設けられた複
数の画像ステーションと、それぞれの感光体に光を照射
して潜像を形成する複数の露光手段と、複数の画像ステ
ーションで形成された各色のトナー画像が順次重ね転写
されて合成像が形成される中間転写ベルトと、複数の画
像ステーションにより中間転写ベルト上に形成されたレ
ジストパターンを検出するパターン検出手段と、パター
ン検出手段による中間転写ベルト1周分の位置ずれ情報
を元にして複数の画像ステーションで形成されたトナー
画像における中間転写ベルト上の転写領域での位置ずれ
情報を検索し、転写領域における位置ずれの平均値を算
出する位置ずれ量演算手段と、位置ずれ量演算手段によ
る算出結果から複数の露光手段による画像形成タイミン
グを調整する位置ずれ補正手段とを有する構成としたも
のである。
に、本発明のカラー画像形成装置は、潜像が形成される
感光体および感光体に形成された潜像をトナー画像とし
て顕画化する現像手段が現像色に対応して設けられた複
数の画像ステーションと、それぞれの感光体に光を照射
して潜像を形成する複数の露光手段と、複数の画像ステ
ーションで形成された各色のトナー画像が順次重ね転写
されて合成像が形成される中間転写ベルトと、複数の画
像ステーションにより中間転写ベルト上に形成されたレ
ジストパターンを検出するパターン検出手段と、パター
ン検出手段による中間転写ベルト1周分の位置ずれ情報
を元にして複数の画像ステーションで形成されたトナー
画像における中間転写ベルト上の転写領域での位置ずれ
情報を検索し、転写領域における位置ずれの平均値を算
出する位置ずれ量演算手段と、位置ずれ量演算手段によ
る算出結果から複数の露光手段による画像形成タイミン
グを調整する位置ずれ補正手段とを有する構成としたも
のである。
【0026】これにより、中間転写ベルト1周分の位置
ずれ情報を元にしてトナー画像が中間転写ベルト上に転
写される領域における位置ずれ情報を取得し、転写領域
における位置ずれの平均値を算出して露光手段による画
像形成タイミングを調整しているので、印刷毎に位置ず
れが補正されて中間転写ベルトの厚みムラで発生するト
ナー像の位置ずれを低減することが可能になる。
ずれ情報を元にしてトナー画像が中間転写ベルト上に転
写される領域における位置ずれ情報を取得し、転写領域
における位置ずれの平均値を算出して露光手段による画
像形成タイミングを調整しているので、印刷毎に位置ず
れが補正されて中間転写ベルトの厚みムラで発生するト
ナー像の位置ずれを低減することが可能になる。
【0027】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、潜像が形成される感光体および感光体に形成された
潜像をトナー画像として顕画化する現像手段が現像色に
対応して設けられた複数の画像ステーションと、それぞ
れの感光体に光を照射して潜像を形成する複数の露光手
段と、複数の画像ステーションで形成された各色のトナ
ー画像が順次重ね転写されて合成像が形成される中間転
写ベルトと、複数の画像ステーションにより中間転写ベ
ルト上に形成されたレジストパターンを検出するパター
ン検出手段と、パターン検出手段による中間転写ベルト
1周分の位置ずれ情報を元にして複数の画像ステーショ
ンで形成されたトナー画像における中間転写ベルト上の
転写領域での位置ずれ情報を検索し、転写領域における
位置ずれの平均値を算出する位置ずれ量演算手段と、位
置ずれ量演算手段による算出結果から複数の露光手段に
よる画像形成タイミングを調整する位置ずれ補正手段と
を有するカラー画像形成装置であり、印刷毎に位置ずれ
が補正されて中間転写ベルトの厚みムラで発生するトナ
ー像の位置ずれを低減することが可能になるという作用
を有する。
は、潜像が形成される感光体および感光体に形成された
潜像をトナー画像として顕画化する現像手段が現像色に
対応して設けられた複数の画像ステーションと、それぞ
れの感光体に光を照射して潜像を形成する複数の露光手
段と、複数の画像ステーションで形成された各色のトナ
ー画像が順次重ね転写されて合成像が形成される中間転
写ベルトと、複数の画像ステーションにより中間転写ベ
ルト上に形成されたレジストパターンを検出するパター
ン検出手段と、パターン検出手段による中間転写ベルト
1周分の位置ずれ情報を元にして複数の画像ステーショ
ンで形成されたトナー画像における中間転写ベルト上の
転写領域での位置ずれ情報を検索し、転写領域における
位置ずれの平均値を算出する位置ずれ量演算手段と、位
置ずれ量演算手段による算出結果から複数の露光手段に
よる画像形成タイミングを調整する位置ずれ補正手段と
を有するカラー画像形成装置であり、印刷毎に位置ずれ
が補正されて中間転写ベルトの厚みムラで発生するトナ
ー像の位置ずれを低減することが可能になるという作用
を有する。
【0028】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、位置ずれの平均値の算出は印刷
指示があってから印刷動作を開始するまでの間、または
印刷動作を終了してから次の印刷動作を開始するまでの
間に行われるカラー画像形成装置であり、印刷毎に位置
ずれが補正されて中間転写ベルトの厚みムラで発生する
トナー像の位置ずれを低減することが可能になるという
作用を有する。
1記載の発明において、位置ずれの平均値の算出は印刷
指示があってから印刷動作を開始するまでの間、または
印刷動作を終了してから次の印刷動作を開始するまでの
間に行われるカラー画像形成装置であり、印刷毎に位置
ずれが補正されて中間転写ベルトの厚みムラで発生する
トナー像の位置ずれを低減することが可能になるという
作用を有する。
【0029】本発明の請求項3に記載の発明は、潜像が
形成される感光体および感光体に形成された潜像をトナ
ー画像として顕画化する現像手段が現像色に対応して設
けられた複数の画像ステーションと、それぞれの感光体
に光を照射して潜像を形成する複数の露光手段と、複数
の画像ステーションで形成された各色のトナー画像が順
次重ね転写されて合成像が形成される中間転写ベルト
と、中間転写ベルト1周分の位置と位置ずれとの関係情
報が格納された位置ずれ情報記憶手段と、位置ずれ情報
記憶手段に格納された情報に基づいて複数の露光手段に
よる画像形成タイミングを調整する位置ずれ補正手段と
を有するカラー画像形成装置であり、中間転写ベルトの
位置と位置ずれの関係情報が位置ずれ情報記憶手段に記
憶されているので、レジストパターンを使用せずに中間
転写ベルトの位置と位置ずれ情報を知ることができ、ト
ナー消費量を抑制することが可能になるという作用を有
する。
形成される感光体および感光体に形成された潜像をトナ
ー画像として顕画化する現像手段が現像色に対応して設
けられた複数の画像ステーションと、それぞれの感光体
に光を照射して潜像を形成する複数の露光手段と、複数
の画像ステーションで形成された各色のトナー画像が順
次重ね転写されて合成像が形成される中間転写ベルト
と、中間転写ベルト1周分の位置と位置ずれとの関係情
報が格納された位置ずれ情報記憶手段と、位置ずれ情報
記憶手段に格納された情報に基づいて複数の露光手段に
よる画像形成タイミングを調整する位置ずれ補正手段と
を有するカラー画像形成装置であり、中間転写ベルトの
位置と位置ずれの関係情報が位置ずれ情報記憶手段に記
憶されているので、レジストパターンを使用せずに中間
転写ベルトの位置と位置ずれ情報を知ることができ、ト
ナー消費量を抑制することが可能になるという作用を有
する。
【0030】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図21を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて同一の部材には同一の符号を付しており、また、重
複した説明は省略されている。
から図21を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて同一の部材には同一の符号を付しており、また、重
複した説明は省略されている。
【0031】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、
図2は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置にお
ける駆動ローラと中間転写ベルトとの関係を示す説明
図、図3は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における中間転写ベルトの厚み変動を示すグラフ、図4
は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置における
中間転写ベルトの厚み変動と速度変動との関係を示すグ
ラフ、図5は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装
置における2つの感光体ドラムと中間転写ベルトとの位
置関係を示す説明図、図6は本発明の実施の形態1のカ
ラー画像形成装置において中間転写ベルトが理想的な速
度で移動したときの2色のトナー像の位置関係を示す説
明図、図7は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装
置において中間転写ベルトの速度が変動したときの2色
のトナー像の位置関係を示す説明図、図8は本発明の実
施の形態1のカラー画像形成装置における2色間の位置
ずれを中間転写ベルト1周分について示すグラフ、図9
は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置における
連続印刷時の中間転写ベルト上の用紙の位置と位置ずれ
との関係を示す説明図、図10は本発明の実施の形態1
のカラー画像形成装置におけるトナー像の形成状態を示
す説明図、図11は本発明の実施の形態1のカラー画像
形成装置における回路構成を示すブロック図、図12は
本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置における中
間転写ベルトのホームとホームセンサとの位置関係およ
び中間転写ベルト上のレジストパターンの配置を示す説
明図、図13は本発明の実施の形態1のカラー画像形成
装置における位置ずれ量演算手段に入力される信号を示
す説明図、図14は本発明の実施の形態1のカラー画像
形成装置における基準色と他色との位置関係を示す説明
図、図15は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装
置におけるレジストパターン幅のカウントとCPUに対
する割り込みの様子を示す説明図、図16は本発明の実
施の形態1のカラー画像形成装置におけるCPU内部の
記憶手段に記憶される中間転写ベルトの位置情報と位置
ずれ量との関係を示す説明図、図17は本発明の実施の
形態1のカラー画像形成装置における補正時の垂直同期
信号の変化の様子を示す説明図、図18は本発明の実施
の形態1のカラー画像形成装置におけるCPU内部の記
憶手段に記憶される中間転写ベルトの位置情報をもとに
印刷範囲における位置ずれを検索している様子を示す説
明図、図19は本発明の実施の形態1のカラー画像形成
装置における2つの感光体ドラムと中間転写ベルト上の
2色のトナー像との位置関係を示す説明図である。
態1におけるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、
図2は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置にお
ける駆動ローラと中間転写ベルトとの関係を示す説明
図、図3は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における中間転写ベルトの厚み変動を示すグラフ、図4
は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置における
中間転写ベルトの厚み変動と速度変動との関係を示すグ
ラフ、図5は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装
置における2つの感光体ドラムと中間転写ベルトとの位
置関係を示す説明図、図6は本発明の実施の形態1のカ
ラー画像形成装置において中間転写ベルトが理想的な速
度で移動したときの2色のトナー像の位置関係を示す説
明図、図7は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装
置において中間転写ベルトの速度が変動したときの2色
のトナー像の位置関係を示す説明図、図8は本発明の実
施の形態1のカラー画像形成装置における2色間の位置
ずれを中間転写ベルト1周分について示すグラフ、図9
は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置における
連続印刷時の中間転写ベルト上の用紙の位置と位置ずれ
との関係を示す説明図、図10は本発明の実施の形態1
のカラー画像形成装置におけるトナー像の形成状態を示
す説明図、図11は本発明の実施の形態1のカラー画像
形成装置における回路構成を示すブロック図、図12は
本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置における中
間転写ベルトのホームとホームセンサとの位置関係およ
び中間転写ベルト上のレジストパターンの配置を示す説
明図、図13は本発明の実施の形態1のカラー画像形成
装置における位置ずれ量演算手段に入力される信号を示
す説明図、図14は本発明の実施の形態1のカラー画像
形成装置における基準色と他色との位置関係を示す説明
図、図15は本発明の実施の形態1のカラー画像形成装
置におけるレジストパターン幅のカウントとCPUに対
する割り込みの様子を示す説明図、図16は本発明の実
施の形態1のカラー画像形成装置におけるCPU内部の
記憶手段に記憶される中間転写ベルトの位置情報と位置
ずれ量との関係を示す説明図、図17は本発明の実施の
形態1のカラー画像形成装置における補正時の垂直同期
信号の変化の様子を示す説明図、図18は本発明の実施
の形態1のカラー画像形成装置におけるCPU内部の記
憶手段に記憶される中間転写ベルトの位置情報をもとに
印刷範囲における位置ずれを検索している様子を示す説
明図、図19は本発明の実施の形態1のカラー画像形成
装置における2つの感光体ドラムと中間転写ベルト上の
2色のトナー像との位置関係を示す説明図である。
【0032】図1において、カラー画像形成装置には4
つの画像ステーション1a,1b,1c,1dが配置さ
れ、各画像ステーション1a,1b,1c,1dは像担
持体としての感光体ドラム(感光体)2a,2b,2
c,2dをそれぞれに有し、その回りには、感光体ドラ
ム2a,2b,2c,2dの表面を一様に帯電させる帯
電手段3a,3b,3c,3d、静電潜像を顕像化する
現像手段4a,4b,4c,4d、残留トナーを除去す
るクリーニング手段5a,5b,5c,5d、画像情報
に応じた光を各々の感光体ドラム2a,2b,2c,2
dに照射する走査光学系の露光手段6a,6b,6c,
6d、転写手段7を構成する中間転写ベルト(以下、
「中転ベルト」という。)12にトナー像を転写する転
写手段8a,8b,8c,8dがそれぞれ配置されてい
る。
つの画像ステーション1a,1b,1c,1dが配置さ
れ、各画像ステーション1a,1b,1c,1dは像担
持体としての感光体ドラム(感光体)2a,2b,2
c,2dをそれぞれに有し、その回りには、感光体ドラ
ム2a,2b,2c,2dの表面を一様に帯電させる帯
電手段3a,3b,3c,3d、静電潜像を顕像化する
現像手段4a,4b,4c,4d、残留トナーを除去す
るクリーニング手段5a,5b,5c,5d、画像情報
に応じた光を各々の感光体ドラム2a,2b,2c,2
dに照射する走査光学系の露光手段6a,6b,6c,
6d、転写手段7を構成する中間転写ベルト(以下、
「中転ベルト」という。)12にトナー像を転写する転
写手段8a,8b,8c,8dがそれぞれ配置されてい
る。
【0033】ここで、画像ステーション1a,1b,1
c,1dではそれぞれイエロー画像、マゼンタ画像、シ
アン画像、ブラック画像が形成され、露光手段6a,6
b,6c,6dからは、イエロー画像、マゼンタ画像、
シアン画像、ブラック画像に対応した走査光である露光
光9a,9b,9c,9dが出力される。
c,1dではそれぞれイエロー画像、マゼンタ画像、シ
アン画像、ブラック画像が形成され、露光手段6a,6
b,6c,6dからは、イエロー画像、マゼンタ画像、
シアン画像、ブラック画像に対応した走査光である露光
光9a,9b,9c,9dが出力される。
【0034】各画像ステーション1a,1b,1c,1
dを通過する態様で、感光体ドラム2a,2b,2c,
2dの下方にはローラ10,11により支持された無端
ベルト状の中転ベルト12が配置されており、矢印A方
向へ周回動する。
dを通過する態様で、感光体ドラム2a,2b,2c,
2dの下方にはローラ10,11により支持された無端
ベルト状の中転ベルト12が配置されており、矢印A方
向へ周回動する。
【0035】また、中転ベルト12に対面して、レジス
トパターン発生手段(図示せず)からのレジストパター
ンを検出するパターン検出手段14が配置されており、
さらに、パターン検出手段14からの検出結果に基づい
て各色相互間の位置ずれ量を算出する位置ずれ量演算手
段15が設けられている。パターン検出手段14は、中
転ベルト12の幅方向の両側に配置されている。
トパターン発生手段(図示せず)からのレジストパター
ンを検出するパターン検出手段14が配置されており、
さらに、パターン検出手段14からの検出結果に基づい
て各色相互間の位置ずれ量を算出する位置ずれ量演算手
段15が設けられている。パターン検出手段14は、中
転ベルト12の幅方向の両側に配置されている。
【0036】なお、給紙カセット16に収納されている
シート材17は、給紙ローラ18により給紙され、シー
ト材転写ローラ19、定着手段20を経て排紙トレー
(図示せず)に排出される。
シート材17は、給紙ローラ18により給紙され、シー
ト材転写ローラ19、定着手段20を経て排紙トレー
(図示せず)に排出される。
【0037】以上のような構成のカラー画像形成装置で
は、まず画像ステーション1dにおいて、帯電手段3d
および露光手段6d等を用いた公知の電子写真プロセス
手段により感光体ドラム2d上に画像情報であるブラッ
ク成分色の潜像が形成される。その後、現像手段4dで
ブラックトナーを有する現像材によりブラックトナー像
として可視像化され、転写手段8dで中転ベルト12に
ブラックトナー像が転写される。
は、まず画像ステーション1dにおいて、帯電手段3d
および露光手段6d等を用いた公知の電子写真プロセス
手段により感光体ドラム2d上に画像情報であるブラッ
ク成分色の潜像が形成される。その後、現像手段4dで
ブラックトナーを有する現像材によりブラックトナー像
として可視像化され、転写手段8dで中転ベルト12に
ブラックトナー像が転写される。
【0038】一方、ブラックトナー像が中転ベルト12
に転写されている間に、画像ステーション1cでシアン
成分色の潜像が形成され、現像手段4cでシアントナー
によるシアントナー像が可視像化されてこれが転写手段
8cにて転写され、先に中転ベルト12上に転写された
ブラックトナー像と重ね合わされる。
に転写されている間に、画像ステーション1cでシアン
成分色の潜像が形成され、現像手段4cでシアントナー
によるシアントナー像が可視像化されてこれが転写手段
8cにて転写され、先に中転ベルト12上に転写された
ブラックトナー像と重ね合わされる。
【0039】以下、マゼンタトナー像、イエロートナー
像についても同様にして画像形成が行われ、中転ベルト
12上に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給
紙ローラ18により給紙カセット16から給紙された紙
等のシート材17上にシート材転写ローラ19によって
4色のトナー像が一括転写搬送され、定着手段20で加
熱定着され、シート材17上にフルカラー画像が得られ
る。
像についても同様にして画像形成が行われ、中転ベルト
12上に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給
紙ローラ18により給紙カセット16から給紙された紙
等のシート材17上にシート材転写ローラ19によって
4色のトナー像が一括転写搬送され、定着手段20で加
熱定着され、シート材17上にフルカラー画像が得られ
る。
【0040】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム2a,2b,2c,2dはクリーニング手段5a,
5b,5c,5dで残留トナーが除去され、引き続き行
われる次の像形成に備えられ、印字動作は完了する。
ラム2a,2b,2c,2dはクリーニング手段5a,
5b,5c,5dで残留トナーが除去され、引き続き行
われる次の像形成に備えられ、印字動作は完了する。
【0041】ここで、図2において、中転ベルト12の
速度が駆動ローラ10の直径R1の半分と中転ベルト1
2の厚みR2の半分を足した位置Pで決まるとすると、
中転ベルト12の速度V1は(1)式で表される。
速度が駆動ローラ10の直径R1の半分と中転ベルト1
2の厚みR2の半分を足した位置Pで決まるとすると、
中転ベルト12の速度V1は(1)式で表される。
【0042】 V1=(1/2)×(R1+R2)×ω1・・・(1) (R1:駆動ローラの半径、R2:中転ベルトの厚みの
半分、ω1:駆動ローラ10の角速度)ここで、中転ベ
ルト12は150μm程度の厚さを有するが、この厚み
を一定に管理するのは製造上の理由から非常に難しく、
このため、数十μm程度の厚みむらが発生する。そし
て、この厚みむらが、例えば図3に示すように、ベルト
の厚みの幅R2に対してベルト1周分に渡りサイン波状
に最大±r2振れているとすると、中転ベルト12の1
周分の厚み変動R2’は下式のようになる。
半分、ω1:駆動ローラ10の角速度)ここで、中転ベ
ルト12は150μm程度の厚さを有するが、この厚み
を一定に管理するのは製造上の理由から非常に難しく、
このため、数十μm程度の厚みむらが発生する。そし
て、この厚みむらが、例えば図3に示すように、ベルト
の厚みの幅R2に対してベルト1周分に渡りサイン波状
に最大±r2振れているとすると、中転ベルト12の1
周分の厚み変動R2’は下式のようになる。
【0043】 R2’=(1/2)×(R2+r2×sinω2t)・・・(2) (ω2:中転ベルトの角速度) (2)式のR2’を(1)式のR2に代入すると、厚み
が変動したときの中転ベルト12の速度変動V1’は次
式のようになる。
が変動したときの中転ベルト12の速度変動V1’は次
式のようになる。
【0044】 V1’=(1/2)×(R1+R2+r2×sinω2t)×ω1 =(1/2)×(R1+R2)×ω1 +((1/2)×r2×ω1)×sinω2t =V1+v2×sinω2t・・・(3) (v2:偏心量r2で決まる最大速度) つまり、中転ベルト12に厚みむらがあると、中転ベル
ト12の速度は中転ベルト12の周期で変動することに
なる(図4参照)。
ト12の速度は中転ベルト12の周期で変動することに
なる(図4参照)。
【0045】中転ベルト12が速度V1’でt時間移動
する距離Lb’は(4)式で表される。
する距離Lb’は(4)式で表される。
【0046】 Lb’=V1’×t=∫t(V1+v2×sinω2t)dt =V1×t+(v2/ω2)×[−cosω2t]t =V1×t+r2×[−cosω2t]t・・・(4) ここで、V1×t=Lb、r2×[−cosω2t]t
=ΔLbとおくと(4)式は(5)式になる。
=ΔLbとおくと(4)式は(5)式になる。
【0047】Lb’=Lb+ΔLb・・・(5) これは、中転ベルト12のt時間に移動する距離Lb’
が、一定速度V1で移動したときの距離Lbに中転ベル
ト12の厚み変動分r2により変動する移動距離ΔLb
を加算した値であることを意味している。
が、一定速度V1で移動したときの距離Lbに中転ベル
ト12の厚み変動分r2により変動する移動距離ΔLb
を加算した値であることを意味している。
【0048】次に、例として感光体ドラム2c,2dの
2色間での色重ねについて考える。
2色間での色重ねについて考える。
【0049】図5に示すように、露光手段6dによる感
光体ドラム2dへの露光位置2deから感光体ドラム2
cと中転ベルト12の接線c−c’までの距離L2d
は、 L2d=Ldr+L1・・・(6) (Ld:感光体ドラム2c、2dの半周の距離、L1:
接線c−c’と接線d−d’間の距離) であり、露光手段6cによる感光体ドラム2cへの露光
位置2ceから感光体ドラム2cと中転ベルト12の接
線c−c’までの距離L2cは、 L2c=Ldr・・・(7) である。
光体ドラム2dへの露光位置2deから感光体ドラム2
cと中転ベルト12の接線c−c’までの距離L2d
は、 L2d=Ldr+L1・・・(6) (Ld:感光体ドラム2c、2dの半周の距離、L1:
接線c−c’と接線d−d’間の距離) であり、露光手段6cによる感光体ドラム2cへの露光
位置2ceから感光体ドラム2cと中転ベルト12の接
線c−c’までの距離L2cは、 L2c=Ldr・・・(7) である。
【0050】また、図6に示すように、感光体ドラム2
dと中転ベルト12の接線d−d’で中転ベルト12に
転写されたトナー像は、中転ベルト12が理想的な速度
V1で移動していれば、L1離れた感光体ドラム2cと
中転ベルト12の接線c−c’までは式(6)で表すよ
うにΔt時間で到達する。
dと中転ベルト12の接線d−d’で中転ベルト12に
転写されたトナー像は、中転ベルト12が理想的な速度
V1で移動していれば、L1離れた感光体ドラム2cと
中転ベルト12の接線c−c’までは式(6)で表すよ
うにΔt時間で到達する。
【0051】Δt=L1/V1・・・(8) つまり、感光体ドラム2c,2dそれぞれの露光開始位
置から感光体ドラム2cと中転ベルト12の接線c−
c’までの距離L2c,L2dの差は、Ldrが共通で
あることからL1となり、露光手段6cによる感光体ド
ラム2cへの露光開始タイミングを、露光手段6dによ
る感光体ドラム2dへの露光開始タイミングよりL1に
要する時間Δtだけ遅らせれば、感光体ドラム2cで形
成されたトナー像が感光体ドラム2cと中転ベルト12
の接線まで到達したときに、感光体ドラム2dで形成さ
れたトナー像が中転ベルト12の移動により感光体ドラ
ム2cと中転ベルト12の接線c−c’まで到達するた
め、2色を重ねることができる。
置から感光体ドラム2cと中転ベルト12の接線c−
c’までの距離L2c,L2dの差は、Ldrが共通で
あることからL1となり、露光手段6cによる感光体ド
ラム2cへの露光開始タイミングを、露光手段6dによ
る感光体ドラム2dへの露光開始タイミングよりL1に
要する時間Δtだけ遅らせれば、感光体ドラム2cで形
成されたトナー像が感光体ドラム2cと中転ベルト12
の接線まで到達したときに、感光体ドラム2dで形成さ
れたトナー像が中転ベルト12の移動により感光体ドラ
ム2cと中転ベルト12の接線c−c’まで到達するた
め、2色を重ねることができる。
【0052】ところが、図7に示すように、中転ベルト
12の厚みむらにより中転ベルト12の速度が変動して
速度V1’で移動しているとすると、感光体ドラム2d
と中転ベルト12の接線d−d’で中転ベルト12に転
写されたトナー像は、Δt時間後に感光体ドラム2cと
中転ベルト12の接線c−c’上にあるとは限らず、例
えばΔL1分過ぎていたり、ΔL1分遅れていたりす
る。これは、式(4)および式(5)のLbをL1に、
tをΔtに置きかえると、式(9)および式(10)に
なることから説明できる。
12の厚みむらにより中転ベルト12の速度が変動して
速度V1’で移動しているとすると、感光体ドラム2d
と中転ベルト12の接線d−d’で中転ベルト12に転
写されたトナー像は、Δt時間後に感光体ドラム2cと
中転ベルト12の接線c−c’上にあるとは限らず、例
えばΔL1分過ぎていたり、ΔL1分遅れていたりす
る。これは、式(4)および式(5)のLbをL1に、
tをΔtに置きかえると、式(9)および式(10)に
なることから説明できる。
【0053】 L1’=V1’×Δt=V1×t+r2×[−cosω2t]t・・・(9) L1’=L1+ΔL1・・・(10) つまり、感光体ドラム2cで形成されたトナー像が感光
体ドラム2cと中転ベルト12の接線c−c’まで到達
したときに、感光体ドラム2dで形成されたトナー像は
感光体ドラム2cと中転ベルト12の接線c−c’上に
あるとは限らず、これが2色の位置ずれの原因となる。
体ドラム2cと中転ベルト12の接線c−c’まで到達
したときに、感光体ドラム2dで形成されたトナー像は
感光体ドラム2cと中転ベルト12の接線c−c’上に
あるとは限らず、これが2色の位置ずれの原因となる。
【0054】以上の説明により、中転ベルト12に厚み
むらがあると位置ずれが発生することが分かる。
むらがあると位置ずれが発生することが分かる。
【0055】図8では、中転ベルト12が1周する過程
において、中転ベルト12の速度変動V1’に応じて感
光体ドラム2d,2c間の位置ずれが−ΔL〜+ΔLま
で変化する様子が分かる。また、図8におけるz1,z
2,z3,z4・・・z(n−1),z(n)は中転ベ
ルト12の1周分の各位置における位置ずれ量であり、
一定間隔の離散した情報として、後述するCPU内部の
位置ずれ量演算手段15内の記憶手段に記憶される。
において、中転ベルト12の速度変動V1’に応じて感
光体ドラム2d,2c間の位置ずれが−ΔL〜+ΔLま
で変化する様子が分かる。また、図8におけるz1,z
2,z3,z4・・・z(n−1),z(n)は中転ベ
ルト12の1周分の各位置における位置ずれ量であり、
一定間隔の離散した情報として、後述するCPU内部の
位置ずれ量演算手段15内の記憶手段に記憶される。
【0056】中転ベルト12の1周分の長さは本実施の
形態においては約1100mmあり、この長さはA4サ
イズの用紙を連続で印刷した場合、約3枚分に相当す
る。図9はA4サイズの用紙を連続印刷した場合の用紙
の位置と中転ベルト12の周期の位置ずれの関係を表し
ている。図9において、各印刷ページにおける位置ずれ
は下記のような範囲をとる。
形態においては約1100mmあり、この長さはA4サ
イズの用紙を連続で印刷した場合、約3枚分に相当す
る。図9はA4サイズの用紙を連続印刷した場合の用紙
の位置と中転ベルト12の周期の位置ずれの関係を表し
ている。図9において、各印刷ページにおける位置ずれ
は下記のような範囲をとる。
【0057】 1枚目:1a〜1b :0〜+ΔL1 2枚目:2a〜2b :+ΔL1〜−ΔL1 3枚目:3a〜3b :−ΔL1〜0 4枚目:4a〜4b :0〜+ΔL1 5枚目:5a〜5b :+ΔL1〜−ΔL1 6枚目:6a〜6b :−ΔL1〜0 ・・・(11) このように、各印刷ページにおける位置ずれの範囲は違
っており、例えば、印刷の1枚目では2dのトナー像は
2cのトナー像に対して+方向のみにずれているが、印
刷の2枚目では2dのトナー像は2cのトナー像に対し
て+方向から−方向にかけてずれている。そして、印刷
の3枚目では2dのトナー像は2cのトナー像に対して
−方向から0に戻っている。また、位置ずれは+、−関
係なく絶対値の大きい方が大きい。例えば、1〜3枚目
の位置ずれ量を比較すると、(12)式の関係が成り立
つ。
っており、例えば、印刷の1枚目では2dのトナー像は
2cのトナー像に対して+方向のみにずれているが、印
刷の2枚目では2dのトナー像は2cのトナー像に対し
て+方向から−方向にかけてずれている。そして、印刷
の3枚目では2dのトナー像は2cのトナー像に対して
−方向から0に戻っている。また、位置ずれは+、−関
係なく絶対値の大きい方が大きい。例えば、1〜3枚目
の位置ずれ量を比較すると、(12)式の関係が成り立
つ。
【0058】 |2a−2b|>|1a−1b|≒|3a−3b|1b>2a>1a、|3a |>|2b|>|3b| ・・・(12) つまり、位置ずれの変動範囲としては2枚目が一番広い
が、位置ずれの最大値としては2枚目より1、3枚目が
大きいことになる。
が、位置ずれの最大値としては2枚目より1、3枚目が
大きいことになる。
【0059】そこで、本発明は、以上説明した各印刷ペ
ージ毎に位置ずれ量の異なる状態において、各印刷ペー
ジ内での位置ずれの最大値を低減するようにしている。
ージ毎に位置ずれ量の異なる状態において、各印刷ペー
ジ内での位置ずれの最大値を低減するようにしている。
【0060】すなわち、図10に示すように、各印刷ペ
ージ毎に位置ずれ量情報から用紙内における位置ずれ量
の平均値を算出し、平均値が位置ずれ0の位置になるよ
うに各印刷ページ毎の書き出し位置を露光タイミングを
補正している。これにより、補正前と補正後の位置ずれ
量の最大値の関係は下記(13)式の関係になり、各印
刷ページ内での位置ずれ量を低減することができる。
ージ毎に位置ずれ量情報から用紙内における位置ずれ量
の平均値を算出し、平均値が位置ずれ0の位置になるよ
うに各印刷ページ毎の書き出し位置を露光タイミングを
補正している。これにより、補正前と補正後の位置ずれ
量の最大値の関係は下記(13)式の関係になり、各印
刷ページ内での位置ずれ量を低減することができる。
【0061】|x1|>|x2|・・・(13) 以下、位置ずれの検出および補正を行う際の動作につい
て説明する。
て説明する。
【0062】図11に示すように、本実施の形態のカラ
ー画像形成装置は、中転ベルト12のホーム位置を検出
する中転ベルトホームセンサ21、中転ベルト12の進
行方向の両端に設置されたパターン検出手段14a,1
4b、位置ずれ量を算出する位置ずれ量演算手段15、
画像処理手段31aを有するパソコン等の画像処理部で
あるホストコンピュータ31、レジストパターンを発生
するパターン発生手段32、画像処理手段31aとパタ
ーン発生手段32から送られてくる画像データを選択し
て所定のタイミングで露光手段6a,6b,6c,6d
に転送する画像転送タイミング制御手段33、それぞれ
の露光手段6a,6b,6c,6dを駆動する露光駆動
手段34a,34b,34c,34d、および装置全体
の動作制御を行うCPU(位置ずれ補正手段)30を備
えている。
ー画像形成装置は、中転ベルト12のホーム位置を検出
する中転ベルトホームセンサ21、中転ベルト12の進
行方向の両端に設置されたパターン検出手段14a,1
4b、位置ずれ量を算出する位置ずれ量演算手段15、
画像処理手段31aを有するパソコン等の画像処理部で
あるホストコンピュータ31、レジストパターンを発生
するパターン発生手段32、画像処理手段31aとパタ
ーン発生手段32から送られてくる画像データを選択し
て所定のタイミングで露光手段6a,6b,6c,6d
に転送する画像転送タイミング制御手段33、それぞれ
の露光手段6a,6b,6c,6dを駆動する露光駆動
手段34a,34b,34c,34d、および装置全体
の動作制御を行うCPU(位置ずれ補正手段)30を備
えている。
【0063】このようなカラー画像形成装置において、
CPU30は電源ON時あるいは図示しない装置の開閉
カバーがアクセスされた後にイニシャル動作を開始す
る。
CPU30は電源ON時あるいは図示しない装置の開閉
カバーがアクセスされた後にイニシャル動作を開始す
る。
【0064】イニシャル動作開始後、中転ベルト12の
移動により、図12に示す中転ベルト12のホーム位置
穴22が中転ベルト12の中転ベルトホームセンサ13
を通過する。
移動により、図12に示す中転ベルト12のホーム位置
穴22が中転ベルト12の中転ベルトホームセンサ13
を通過する。
【0065】このとき、図11の信号ラインaには図1
3のaに示すホーム信号が発生し、後述する位置ずれ量
演算手段15に入力される。また、これと同時に、位置
ずれ量演算手段15からCPU30に対してホーム信号
の割り込みが発生する。
3のaに示すホーム信号が発生し、後述する位置ずれ量
演算手段15に入力される。また、これと同時に、位置
ずれ量演算手段15からCPU30に対してホーム信号
の割り込みが発生する。
【0066】これを受けて、CPU30はパターン発生
手段32に指示を出してレジストパターンデータの発生
を開始する。画像タイミング制御手段33はパターン発
生手段32で発生したレジストパターンデータを順次受
け取り、これを一定のタイミングで各色の露光手段6
a,6b,6c,6dに対応する露光駆動手段34a,
34b,34c,34dに転送する。これにより、露光
手段6a,6b,6c,6dによる露光で感光体ドラム
2a,2b,2c,2d上に各色のレジストパターン潜
像が形成され、現像手段4a,4b,4c,4dによる
現像により各色のレジストパターン潜像はトナー像とし
て可視化され、転写手段8a,8b,8c,8dにより
中転ベルト12に順次転写される。
手段32に指示を出してレジストパターンデータの発生
を開始する。画像タイミング制御手段33はパターン発
生手段32で発生したレジストパターンデータを順次受
け取り、これを一定のタイミングで各色の露光手段6
a,6b,6c,6dに対応する露光駆動手段34a,
34b,34c,34dに転送する。これにより、露光
手段6a,6b,6c,6dによる露光で感光体ドラム
2a,2b,2c,2d上に各色のレジストパターン潜
像が形成され、現像手段4a,4b,4c,4dによる
現像により各色のレジストパターン潜像はトナー像とし
て可視化され、転写手段8a,8b,8c,8dにより
中転ベルト12に順次転写される。
【0067】レジストパターンは各色とも主走査方向の
両端に基準色と他3色のうちの1色とのペアを1組とし
て、一定の間隔をおいて中転ベルト12上にベルト1周
分のパターンが順次形成される。このようにして形成さ
れたレジストパターンを図12に示す。図12におい
て、PTa−1・PTb−1は基準色で、PTa−2・
PTb−2,PTa−3・PTb−3,PTa−4・P
Tb−4は残りの3色である。
両端に基準色と他3色のうちの1色とのペアを1組とし
て、一定の間隔をおいて中転ベルト12上にベルト1周
分のパターンが順次形成される。このようにして形成さ
れたレジストパターンを図12に示す。図12におい
て、PTa−1・PTb−1は基準色で、PTa−2・
PTb−2,PTa−3・PTb−3,PTa−4・P
Tb−4は残りの3色である。
【0068】中転ベルト12のホーム位置穴22が中転
ベルトホームセンサ13に検出されてからT1時間経過
するとレジストパターンはパターン検出手段14a,1
4bを通過し始め、信号bにはパターン検出手段14
a,14bにより検出されたレジストパターンが発生す
る。このレジストパターンを図13に示す。信号bは図
11におけるパターン検出手段14a,14bからの出
力信号b1,b2であり、共に位置ずれ量演算手段15
に入力されている。また、位置ずれ量演算手段15に
は、図示しないクロック発生手段より図13に示すクロ
ック信号c、および図11中のKの露光駆動手段34a
が発生する水平同期信号dが入力されている。
ベルトホームセンサ13に検出されてからT1時間経過
するとレジストパターンはパターン検出手段14a,1
4bを通過し始め、信号bにはパターン検出手段14
a,14bにより検出されたレジストパターンが発生す
る。このレジストパターンを図13に示す。信号bは図
11におけるパターン検出手段14a,14bからの出
力信号b1,b2であり、共に位置ずれ量演算手段15
に入力されている。また、位置ずれ量演算手段15に
は、図示しないクロック発生手段より図13に示すクロ
ック信号c、および図11中のKの露光駆動手段34a
が発生する水平同期信号dが入力されている。
【0069】位置ずれ量演算手段15にパターン信号b
1,b2が入力されると、位置ずれ量演算手段15は、
図14に示すように、基準色と他の色のパターン幅Va
l1,Val2および基準色と他の色のパターン間隔B
lk1を算出する。そして、CPU30はVal1,V
al2,Blk1を取り込み、下式に示すように、基準
色に対する他色の位置ずれ量Zを演算し、内部の記憶手
段に記憶する。
1,b2が入力されると、位置ずれ量演算手段15は、
図14に示すように、基準色と他の色のパターン幅Va
l1,Val2および基準色と他の色のパターン間隔B
lk1を算出する。そして、CPU30はVal1,V
al2,Blk1を取り込み、下式に示すように、基準
色に対する他色の位置ずれ量Zを演算し、内部の記憶手
段に記憶する。
【0070】 Z={(Val1+Val2)/2+Blk1}−C・・・(14) (Cは理論値) また、位置ずれ量演算手段15は中転ベルト12のホー
ムを起点として水平同期信号dを順次カウントしてお
り、CPU30は基準色パターンが位置ずれ量演算手段
15に入力されたときの水平同期信号dのカウント値を
内部に取り込み、位置ずれ量Zとともに記憶手段に記憶
する。
ムを起点として水平同期信号dを順次カウントしてお
り、CPU30は基準色パターンが位置ずれ量演算手段
15に入力されたときの水平同期信号dのカウント値を
内部に取り込み、位置ずれ量Zとともに記憶手段に記憶
する。
【0071】以下、図13のタイムチャートを使って具
体的に説明する。
体的に説明する。
【0072】位置ずれ量演算手段15は、中転ベルト1
2のホーム信号aが入力されると水平同期信号dのカウ
ントをリセットし、水平同期信号dのカウントを再スタ
ートする。
2のホーム信号aが入力されると水平同期信号dのカウ
ントをリセットし、水平同期信号dのカウントを再スタ
ートする。
【0073】ホーム信号aの入力からT1時間経過後、
第1パターンセットが信号線b1,b2に現れ始める。
位置ずれ量演算手段15はパターン信号b1,b2の変
化点(立ち上がりエッジ)を検出し、クロック信号c
によるカウントを開始する。同時に、CPU30には図
15の信号eのような割り込み信号が発生し、CPU3
0は水平同期信号dのカウント値を取り込みCPU30
の内部に設けられた記憶手段に記憶する。
第1パターンセットが信号線b1,b2に現れ始める。
位置ずれ量演算手段15はパターン信号b1,b2の変
化点(立ち上がりエッジ)を検出し、クロック信号c
によるカウントを開始する。同時に、CPU30には図
15の信号eのような割り込み信号が発生し、CPU3
0は水平同期信号dのカウント値を取り込みCPU30
の内部に設けられた記憶手段に記憶する。
【0074】位置ずれ量演算手段15は、次の変化点
(立ち下がりエッジ)を検出したときにカウントを終
了し、割り込み信号をCPU30に対して発生させる。
CPU30は、割り込みが発生すると最初のカウント値
(Val1)を内部に取り込む。また、割り込みの発生
と同時に、位置ずれ量演算手段15は次のカウントを開
始し、次の変化点(立ち上がりエッジ)でCPU30
はカウント値(Blk1)を取り込む。さらに、位置ず
れ量演算手段15は次のカウントを開始し、次の変化点
(立ち下がりエッジ)でCPU30はカウント値(V
al2)を取り込み、カウント値の取り込みを完了す
る。
(立ち下がりエッジ)を検出したときにカウントを終
了し、割り込み信号をCPU30に対して発生させる。
CPU30は、割り込みが発生すると最初のカウント値
(Val1)を内部に取り込む。また、割り込みの発生
と同時に、位置ずれ量演算手段15は次のカウントを開
始し、次の変化点(立ち上がりエッジ)でCPU30
はカウント値(Blk1)を取り込む。さらに、位置ず
れ量演算手段15は次のカウントを開始し、次の変化点
(立ち下がりエッジ)でCPU30はカウント値(V
al2)を取り込み、カウント値の取り込みを完了す
る。
【0075】CPU30は、取り込んだ3つのカウント
値Val1,Blk1,Val2から基準色に対する他
色の位置ずれ量Zを演算し、CPU30内部の記憶手段
に水平同期信号dのカウント値とともに記憶する。
値Val1,Blk1,Val2から基準色に対する他
色の位置ずれ量Zを演算し、CPU30内部の記憶手段
に水平同期信号dのカウント値とともに記憶する。
【0076】これら一連の手順により第1パターンセッ
トの演算と記憶手段への取り込みが完了する。
トの演算と記憶手段への取り込みが完了する。
【0077】次に、ホーム信号aの入力からT2時間経
過後、図12および図13に示すように、第2のパター
ンセットの最初の変化点(立ち上がりエッジ)が検出
される。これにより、CPU30には第1のパターンセ
ットのときと同様に割り込み信号が発生し、水平同期信
号dのカウント値を取り込んで内部の記憶手段に記憶す
る。同時に、位置ずれ量演算手段15はクロック信号c
のカウントを開始し、次の変化点(立ち下がりエッジ)
を検出したときにカウントを終了し、CPU30はカウ
ント値(Val1)を内部に取り込む。以下、第1のパ
ターンセットと同様の手順によりCPU30はカウント
値Blk1,Val2を内部に取り込み、位置ずれ量Z
を演算して水平同期信号dのカウント値とともに記憶手
段に記憶する。
過後、図12および図13に示すように、第2のパター
ンセットの最初の変化点(立ち上がりエッジ)が検出
される。これにより、CPU30には第1のパターンセ
ットのときと同様に割り込み信号が発生し、水平同期信
号dのカウント値を取り込んで内部の記憶手段に記憶す
る。同時に、位置ずれ量演算手段15はクロック信号c
のカウントを開始し、次の変化点(立ち下がりエッジ)
を検出したときにカウントを終了し、CPU30はカウ
ント値(Val1)を内部に取り込む。以下、第1のパ
ターンセットと同様の手順によりCPU30はカウント
値Blk1,Val2を内部に取り込み、位置ずれ量Z
を演算して水平同期信号dのカウント値とともに記憶手
段に記憶する。
【0078】これら一連の手順により第2パターンセッ
トの演算と記憶手段への取り込みが完了する。
トの演算と記憶手段への取り込みが完了する。
【0079】以上の動作を第3のパターンセット、第4
のパターンセットと順次繰り返し、中転ベルト12の1
周分のパターンセットの位置ずれ量Zとそのときの水平
同期信号dのカウント値、つまり中転ベルト12の位置
情報の取り込みを完了する。
のパターンセットと順次繰り返し、中転ベルト12の1
周分のパターンセットの位置ずれ量Zとそのときの水平
同期信号dのカウント値、つまり中転ベルト12の位置
情報の取り込みを完了する。
【0080】図16は、CPU30の記憶手段に記憶さ
れている位置ずれ量Zと水平同期信号dのカウント値を
並べたものである。ここで、図中の記号の意味について
説明すると、 T1y,T2y,・・・,TnyはK−Yパターンセット
検出時の水平同期信号のカウント値、 T1m,T2m,・・・,TnmはK−Mパターンセット
検出時の水平同期信号のカウント値、 T1c,T2c,・・・,TncはK−Cパターンセット
検出時の水平同期信号のカウント値、 Z1y,Z2y,・・・,ZnyはK−Yパターンセット
の位置ずれ量、 Z1m,Z2m,・・・,ZnmはK−Mパターンセット
の位置ずれ量、 Z1c,Z2c,・・・,ZncはK−Cパターンセット
の位置ずれ量である。
れている位置ずれ量Zと水平同期信号dのカウント値を
並べたものである。ここで、図中の記号の意味について
説明すると、 T1y,T2y,・・・,TnyはK−Yパターンセット
検出時の水平同期信号のカウント値、 T1m,T2m,・・・,TnmはK−Mパターンセット
検出時の水平同期信号のカウント値、 T1c,T2c,・・・,TncはK−Cパターンセット
検出時の水平同期信号のカウント値、 Z1y,Z2y,・・・,ZnyはK−Yパターンセット
の位置ずれ量、 Z1m,Z2m,・・・,ZnmはK−Mパターンセット
の位置ずれ量、 Z1c,Z2c,・・・,ZncはK−Cパターンセット
の位置ずれ量である。
【0081】全ての検出動作が完了すると、CPU30
は全ての駆動系をストップし、イニシャル動作を終了す
る。
は全ての駆動系をストップし、イニシャル動作を終了す
る。
【0082】次に印刷動作について説明する。
【0083】装置内のホストコンピュータ31から印刷
準備の指示がくると、CPU30は4つの画像形成ステ
ーション1a,1b,1c,1dの駆動系(図示せず)
や、中転ベルト12の駆動系、定着手段の駆動系などに
指示し、4つの画像形成ステーション1a,1b,1
c,1d、中転ベルト12、定着手段の駆動を開始す
る。同時にCPU30は、図示しない高圧手段に指示し
て4つの画像形成ステーション1a,1b,1c,1d
の画像形成が可能な状態にする。
準備の指示がくると、CPU30は4つの画像形成ステ
ーション1a,1b,1c,1dの駆動系(図示せず)
や、中転ベルト12の駆動系、定着手段の駆動系などに
指示し、4つの画像形成ステーション1a,1b,1
c,1d、中転ベルト12、定着手段の駆動を開始す
る。同時にCPU30は、図示しない高圧手段に指示し
て4つの画像形成ステーション1a,1b,1c,1d
の画像形成が可能な状態にする。
【0084】中転ベルト12の走行が安定し、図示しな
い定着手段が印刷可能温度に達すると、CPU30は装
置内のホストコンピュータ31に対して印刷準備完了の
信号を返す。これを受けてホストコンピュータ31はC
PU30に対し印刷開始の指示を出す。
い定着手段が印刷可能温度に達すると、CPU30は装
置内のホストコンピュータ31に対して印刷準備完了の
信号を返す。これを受けてホストコンピュータ31はC
PU30に対し印刷開始の指示を出す。
【0085】CPU30は、図17に示すように、中転
ベルト12のホーム信号aを検出すると、画像転送タイ
ミング制御手段33に印刷起動信号fを出力する。画像
転送タイミング制御手段33は、印刷起動信号fを起点
として、画像処理手段31aに対してT3,T4,T
5,T6時間後に垂直同期信号g−k,g−c,g−
m,g−yを発生させ、同時に、水平同期信号dおよび
図示しないクロック信号を出力する。画像処理手段31
aは垂直同期信号g−k,g−c,g−m,g−yがア
クティブな期間中、水平同期信号、クロック信号に同期
してK,C,M,Yの画像信号を出力する。画像転送タ
イミング制御手段33はK,C,M,Yの画像信号を露
光駆動手段34a,34b,34c,34dに転送し、
露光手段6a,6b,6c,6dによって画像形成ステ
ーション1a,1b,1c,1dへの画像形成が行われ
る。
ベルト12のホーム信号aを検出すると、画像転送タイ
ミング制御手段33に印刷起動信号fを出力する。画像
転送タイミング制御手段33は、印刷起動信号fを起点
として、画像処理手段31aに対してT3,T4,T
5,T6時間後に垂直同期信号g−k,g−c,g−
m,g−yを発生させ、同時に、水平同期信号dおよび
図示しないクロック信号を出力する。画像処理手段31
aは垂直同期信号g−k,g−c,g−m,g−yがア
クティブな期間中、水平同期信号、クロック信号に同期
してK,C,M,Yの画像信号を出力する。画像転送タ
イミング制御手段33はK,C,M,Yの画像信号を露
光駆動手段34a,34b,34c,34dに転送し、
露光手段6a,6b,6c,6dによって画像形成ステ
ーション1a,1b,1c,1dへの画像形成が行われ
る。
【0086】以下、印刷起動信号fを起点として、垂直
同期信号g−k,g−c,g−m,g−yをONするま
での詳細なタイミングについて説明する。
同期信号g−k,g−c,g−m,g−yをONするま
での詳細なタイミングについて説明する。
【0087】画像転送タイミング制御手段33による垂
直同期信号g−k,g−c,g−m,g−yのタイミン
グ制御はすべて水平同期信号dに同期して行う。
直同期信号g−k,g−c,g−m,g−yのタイミン
グ制御はすべて水平同期信号dに同期して行う。
【0088】つまり、前述した時間T3,T4,T5,
T6は水平同期信号dの1周期の時間の倍数となってい
る。また、垂直同期信号g−k,g−c,g−m,g−
yは、印刷起動信号fを起点としてT3時間カウント後
にg−kがONし、続いてg−kのONタイミングを起
点としてT4時間カウント後にg−cがONする。以下
g−m,g−yが、g−kのONタイミングを起点とし
てT5,T6時間カウント後にONする。T3,T4,
T5,T6の時間はCPU30から画像転送タイミング
制御手段33に対して印刷起動信号fを出力する前にC
PU30によって計算され、画像転送タイミング制御手
段33の内部レジスタ(図示せず)に設定される。
T6は水平同期信号dの1周期の時間の倍数となってい
る。また、垂直同期信号g−k,g−c,g−m,g−
yは、印刷起動信号fを起点としてT3時間カウント後
にg−kがONし、続いてg−kのONタイミングを起
点としてT4時間カウント後にg−cがONする。以下
g−m,g−yが、g−kのONタイミングを起点とし
てT5,T6時間カウント後にONする。T3,T4,
T5,T6の時間はCPU30から画像転送タイミング
制御手段33に対して印刷起動信号fを出力する前にC
PU30によって計算され、画像転送タイミング制御手
段33の内部レジスタ(図示せず)に設定される。
【0089】以下、時間T3,T4,T5,T6の計算
内容について説明する。
内容について説明する。
【0090】通常、デフォルトの値として、時間T3は
垂直同期信号g−kを出力するまでに必要な値が用意さ
れており、時間T4,T5,T6は各感光体ドラム2
a,2b,2c,2d間の距離を考慮して下記の値が用
意されている。
垂直同期信号g−kを出力するまでに必要な値が用意さ
れており、時間T4,T5,T6は各感光体ドラム2
a,2b,2c,2d間の距離を考慮して下記の値が用
意されている。
【0091】T4=L/l・・・(14) T5=L/l×2 T6=L/l×3 (L=感光体ドラム2c,2d間の距離=感光体ドラム
2b,2c間の距離=感光体ドラム2a,2b間の距
離、l=水平同期信号の1ライン分の走査幅)ここで、
K−Y,K−M,K−C間の位置ずれがない場合は、上
記のタイミングで印刷を行えば中転ベルト12上で各色
のトナーは重なり合うことになる。しかし、位置ずれが
ある場合は上記タイミングで印刷しても重なり合わない
ため、次のような補正が必要となる。
2b,2c間の距離=感光体ドラム2a,2b間の距
離、l=水平同期信号の1ライン分の走査幅)ここで、
K−Y,K−M,K−C間の位置ずれがない場合は、上
記のタイミングで印刷を行えば中転ベルト12上で各色
のトナーは重なり合うことになる。しかし、位置ずれが
ある場合は上記タイミングで印刷しても重なり合わない
ため、次のような補正が必要となる。
【0092】先ず、ホストコンピュータ31からCPU
30に対し印刷開始の指示が来ると、CPU30は位置
ずれ量演算手段15にアクセスして、現在の中転ベルト
ホーム位置からの移動距離、つまり水平同期信号dのカ
ウント時間Ta1を取り込む。
30に対し印刷開始の指示が来ると、CPU30は位置
ずれ量演算手段15にアクセスして、現在の中転ベルト
ホーム位置からの移動距離、つまり水平同期信号dのカ
ウント時間Ta1を取り込む。
【0093】次に、CPU30は画像転送タイミング制
御手段33の内部レジスタにT3,T4,T5,T6の
値を設定する。ここで、中転ベルト12上の印刷位置で
予測される位置ずれ量を補正する値を加味した値が設定
される。
御手段33の内部レジスタにT3,T4,T5,T6の
値を設定する。ここで、中転ベルト12上の印刷位置で
予測される位置ずれ量を補正する値を加味した値が設定
される。
【0094】T3は固定であるため、感光体ドラム2
a,2b,2c,2dの半周を回転するのに要するカウ
ント時間をTbとすると、中転ベルト12のホーム位置
検出で垂直同期信号g−kが出力され、感光体ドラム2
d上の先頭のKのトナー像が中転ベルト12と感光体ド
ラム2dとの接線まで到達するまでに要するカウント時
間Txは以下の式で予測される。
a,2b,2c,2dの半周を回転するのに要するカウ
ント時間をTbとすると、中転ベルト12のホーム位置
検出で垂直同期信号g−kが出力され、感光体ドラム2
d上の先頭のKのトナー像が中転ベルト12と感光体ド
ラム2dとの接線まで到達するまでに要するカウント時
間Txは以下の式で予測される。
【0095】 Tx=Ta1+T3+Tb・・・(14) つまり、Kのトナー像の先頭は、中転ベルト12のホー
ム位置からTxカウント時間離れた位置に転写されるこ
とになる。そして、次に、デフォルトのT4のタイミン
グで垂直同期信号g−cを出力した場合、Cのトナー像
が中転ベルト12と感光体ドラム2dとの接線まで到達
したときに発生すると予測されるKのトナー像との位置
ずれ量は、CPU30内部の記憶手段にあらかじめ記憶
されている水平同期信号cのカウント時間と、Kに対す
るY,M,Cの位置ずれ量の関係から判断できる。
ム位置からTxカウント時間離れた位置に転写されるこ
とになる。そして、次に、デフォルトのT4のタイミン
グで垂直同期信号g−cを出力した場合、Cのトナー像
が中転ベルト12と感光体ドラム2dとの接線まで到達
したときに発生すると予測されるKのトナー像との位置
ずれ量は、CPU30内部の記憶手段にあらかじめ記憶
されている水平同期信号cのカウント時間と、Kに対す
るY,M,Cの位置ずれ量の関係から判断できる。
【0096】図18は水平同期信号cのカウント時間と
K−C間の位置ずれ量の関係を表している。この図18
から、Txcの位置でのK−C間の位置ずれ量はZxc
であることが分かる。
K−C間の位置ずれ量の関係を表している。この図18
から、Txcの位置でのK−C間の位置ずれ量はZxc
であることが分かる。
【0097】ここで、例えば、Zxc=+85μmであ
ったとすると、K,Cのトナー像の位置関係は図19に
示す位置関係になる。図19から分かるように、Cのト
ナー像が中転ベルト12と感光体ドラム2dとの接線の
位置で中転ベルト12上に転写されたときに、中転ベル
ト12上のKのトナー像は85μm先に進んでいる。
ったとすると、K,Cのトナー像の位置関係は図19に
示す位置関係になる。図19から分かるように、Cのト
ナー像が中転ベルト12と感光体ドラム2dとの接線の
位置で中転ベルト12上に転写されたときに、中転ベル
ト12上のKのトナー像は85μm先に進んでいる。
【0098】また、この位置を中転ベルト12上の印刷
開始位置とし、印刷終了位置X+KまでのK−C間の位
置ずれ量の平均値を計算すると、 Zave(K−C)=(Zxc+Z(X+1)C+・・・+Z(X+K−1) C+Z(X+K)C)/(K+1)・・・(15) となる。ここで、Zave(K−C)=+150μmだ
とすると、印刷範囲全体において平均的にKのトナー像
がCのトナー像より+150μm先に進んでいることに
なる。
開始位置とし、印刷終了位置X+KまでのK−C間の位
置ずれ量の平均値を計算すると、 Zave(K−C)=(Zxc+Z(X+1)C+・・・+Z(X+K−1) C+Z(X+K)C)/(K+1)・・・(15) となる。ここで、Zave(K−C)=+150μmだ
とすると、印刷範囲全体において平均的にKのトナー像
がCのトナー像より+150μm先に進んでいることに
なる。
【0099】したがって、Kのトナー像とCのトナー像
との位置を平均的に合わせるためには、Cのトナー像を
書き始めるタイミングをT4に対して+150μm分早
くすればよい。
との位置を平均的に合わせるためには、Cのトナー像を
書き始めるタイミングをT4に対して+150μm分早
くすればよい。
【0100】ここで、本装置の垂直方向の解像度、つま
り水平同期信号の1ラインの単位が600dpi(1ラ
インの幅が42.3μm)であるとすると、150μm
は600dpi換算で約4ライン分に相当するため、 4≒150/42.3(1ライン/600dpi)・・・(16) 4dotの補正が必要となる。
り水平同期信号の1ラインの単位が600dpi(1ラ
インの幅が42.3μm)であるとすると、150μm
は600dpi換算で約4ライン分に相当するため、 4≒150/42.3(1ライン/600dpi)・・・(16) 4dotの補正が必要となる。
【0101】補正するためのT4の設定値T41はデフ
ォルトのT4から4ラインを引いた(17)式の値とな
る。
ォルトのT4から4ラインを引いた(17)式の値とな
る。
【0102】T41=T4−4・・・(17) CPU30は同様の方法でT51,T61の値を算出
し、画像転送タイミング制御手段33の内部レジスタに
設定する。その後、CPU30は画像転送タイミング制
御手段33に印刷起動信号fを出力し、画像転送タイミ
ング制御手段33はT3,T4,T5,T6時間のカウ
ント後に垂直同期信号g−k,g−c,g−m,g−y
を画像処理部31に対して順次出力する。
し、画像転送タイミング制御手段33の内部レジスタに
設定する。その後、CPU30は画像転送タイミング制
御手段33に印刷起動信号fを出力し、画像転送タイミ
ング制御手段33はT3,T4,T5,T6時間のカウ
ント後に垂直同期信号g−k,g−c,g−m,g−y
を画像処理部31に対して順次出力する。
【0103】図17に示すような連続印刷の場合、垂直
同期信号g−kがOFFするとCPU30は前述のよう
に位置ずれ量演算手段15にアクセスして、現在の中転
ベルト12のホーム位置からの移動距離、つまり水平同
期信号cのカウント時間Ta2を取り込む。CPU30
は取り込んだ中転ベルト12の位置情報Ta2をもと
に、予測される中転ベルト12上の2枚目の印刷範囲内
におけるK−C,K−M,K−Y間の位置ずれ量の平均
値を算出し、デフォルトのタイミング設定値T4,T
5,T6に補正量を加味した2枚目の設定値T42,T
52,T62を算出して、画像転送タイミング制御手段
33に設定する。画像転送タイミング制御手段33はC
PU30からの印刷起動信号fをトリガにT3,T4
2,T52,T62のカウントを開始し、2枚目の垂直
同期信号g−k,g−c,g−m,g−yを順次ONに
する。3枚目以降も同様の手順により補正を行う。
同期信号g−kがOFFするとCPU30は前述のよう
に位置ずれ量演算手段15にアクセスして、現在の中転
ベルト12のホーム位置からの移動距離、つまり水平同
期信号cのカウント時間Ta2を取り込む。CPU30
は取り込んだ中転ベルト12の位置情報Ta2をもと
に、予測される中転ベルト12上の2枚目の印刷範囲内
におけるK−C,K−M,K−Y間の位置ずれ量の平均
値を算出し、デフォルトのタイミング設定値T4,T
5,T6に補正量を加味した2枚目の設定値T42,T
52,T62を算出して、画像転送タイミング制御手段
33に設定する。画像転送タイミング制御手段33はC
PU30からの印刷起動信号fをトリガにT3,T4
2,T52,T62のカウントを開始し、2枚目の垂直
同期信号g−k,g−c,g−m,g−yを順次ONに
する。3枚目以降も同様の手順により補正を行う。
【0104】以上説明したように、本実施の形態のカラ
ー画像形成装置によれば、中転ベルト1周分の位置ずれ
情報を元にしてトナー画像が中転ベルト12上に転写さ
れる領域における位置ずれ情報を取得し、転写領域にお
ける位置ずれの平均値を算出して露光手段6a,6b,
6c,6dによる画像形成タイミングを調整しているの
で、印刷毎に位置ずれが補正されて中転ベルト12の厚
みムラで発生するトナー像の位置ずれを低減することが
可能になる。これにより、より高品位な画像形成を行う
ことができる。
ー画像形成装置によれば、中転ベルト1周分の位置ずれ
情報を元にしてトナー画像が中転ベルト12上に転写さ
れる領域における位置ずれ情報を取得し、転写領域にお
ける位置ずれの平均値を算出して露光手段6a,6b,
6c,6dによる画像形成タイミングを調整しているの
で、印刷毎に位置ずれが補正されて中転ベルト12の厚
みムラで発生するトナー像の位置ずれを低減することが
可能になる。これにより、より高品位な画像形成を行う
ことができる。
【0105】(実施の形態2)図20は本発明の実施の
形態2におけるカラー画像形成装置の中間転写ベルトユ
ニットの概略構成を示す斜視図、図21は本発明の実施
の形態2のカラー画像形成装置における回路構成を示す
ブロック図である。
形態2におけるカラー画像形成装置の中間転写ベルトユ
ニットの概略構成を示す斜視図、図21は本発明の実施
の形態2のカラー画像形成装置における回路構成を示す
ブロック図である。
【0106】図20において、中転ベルト12をユニッ
ト化して装置に対して脱着可能に取り付け可能にする中
転ベルトユニット35が設けられている。また、図21
において、中転ベルト12の厚みむらにより発生する位
置ずれと中転ベルト12の位置との関係を情報として保
持する不揮発性メモリなどの位置ずれ情報記憶手段36
aを有し、この位置ずれ情報記憶手段36a内の情報を
CPU30にアップロードする位置ずれ情報記憶部36
が設けられている。
ト化して装置に対して脱着可能に取り付け可能にする中
転ベルトユニット35が設けられている。また、図21
において、中転ベルト12の厚みむらにより発生する位
置ずれと中転ベルト12の位置との関係を情報として保
持する不揮発性メモリなどの位置ずれ情報記憶手段36
aを有し、この位置ずれ情報記憶手段36a内の情報を
CPU30にアップロードする位置ずれ情報記憶部36
が設けられている。
【0107】このようなカラー画像形成装置において、
CPU30は電源ON時に装置のイニシャル動作を開始
する。そして、イニシャル動作開始後、CPU30は位
置ずれ情報記憶部36にアクセスして位置ずれ情報記憶
手段36aに記憶されている中転ベルト12の位置と位
置ずれとの関係情報をアップロードしてCPU30内部
の記憶手段に記憶する。なお、このときに記憶されてい
る情報の記憶形態は、実施の形態1で説明した図16の
記憶形態と同じである。そして、実施の形態1で説明し
た補正方法と同様の方法で補正を行う。
CPU30は電源ON時に装置のイニシャル動作を開始
する。そして、イニシャル動作開始後、CPU30は位
置ずれ情報記憶部36にアクセスして位置ずれ情報記憶
手段36aに記憶されている中転ベルト12の位置と位
置ずれとの関係情報をアップロードしてCPU30内部
の記憶手段に記憶する。なお、このときに記憶されてい
る情報の記憶形態は、実施の形態1で説明した図16の
記憶形態と同じである。そして、実施の形態1で説明し
た補正方法と同様の方法で補正を行う。
【0108】以上説明したように、本実施の形態のカラ
ー画像形成装置によれば、中転ベルト12の位置と位置
ずれの関係情報が位置ずれ情報記憶手段36aに記憶さ
れているので、レジストパターンを使用せずに中転ベル
ト12の位置と位置ずれ情報を知ることができ、トナー
消費量を抑制することが可能になる。
ー画像形成装置によれば、中転ベルト12の位置と位置
ずれの関係情報が位置ずれ情報記憶手段36aに記憶さ
れているので、レジストパターンを使用せずに中転ベル
ト12の位置と位置ずれ情報を知ることができ、トナー
消費量を抑制することが可能になる。
【0109】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、中間転
写ベルト1周分の位置ずれ情報を元にしてトナー画像が
中間転写ベルト上に転写される領域における位置ずれ情
報を取得し、転写領域における位置ずれの平均値を算出
して露光手段による画像形成タイミングを調整している
ので、印刷毎に位置ずれが補正されて中間転写ベルトの
厚みムラで発生するトナー像の位置ずれを低減すること
が可能になるという有効な効果が得られる。
写ベルト1周分の位置ずれ情報を元にしてトナー画像が
中間転写ベルト上に転写される領域における位置ずれ情
報を取得し、転写領域における位置ずれの平均値を算出
して露光手段による画像形成タイミングを調整している
ので、印刷毎に位置ずれが補正されて中間転写ベルトの
厚みムラで発生するトナー像の位置ずれを低減すること
が可能になるという有効な効果が得られる。
【0110】これにより、より高品位な画像形成を行う
ことが可能になるという有効な効果が得られる。
ことが可能になるという有効な効果が得られる。
【0111】また、中間転写ベルトの位置と位置ずれの
関係情報を位置ずれ情報記憶手段に記憶しておけば、レ
ジストパターンを使用せずに中間転写ベルトの位置と位
置ずれ情報を知ることができるので、トナー消費量を抑
制することが可能になるという有効な効果が得られる。
関係情報を位置ずれ情報記憶手段に記憶しておけば、レ
ジストパターンを使用せずに中間転写ベルトの位置と位
置ずれ情報を知ることができるので、トナー消費量を抑
制することが可能になるという有効な効果が得られる。
【図1】本発明の実施の形態1におけるカラー画像形成
装置の構成を示す概略図
装置の構成を示す概略図
【図2】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おける駆動ローラと中間転写ベルトとの関係を示す説明
図
おける駆動ローラと中間転写ベルトとの関係を示す説明
図
【図3】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おける中間転写ベルトの厚み変動を示すグラフ
おける中間転写ベルトの厚み変動を示すグラフ
【図4】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おける中間転写ベルトの厚み変動と速度変動との関係を
示すグラフ
おける中間転写ベルトの厚み変動と速度変動との関係を
示すグラフ
【図5】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おける2つの感光体ドラムと中間転写ベルトとの位置関
係を示す説明図
おける2つの感光体ドラムと中間転写ベルトとの位置関
係を示す説明図
【図6】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おいて中間転写ベルトが理想的な速度で移動したときの
2色のトナー像の位置関係を示す説明図
おいて中間転写ベルトが理想的な速度で移動したときの
2色のトナー像の位置関係を示す説明図
【図7】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おいて中間転写ベルトの速度が変動したときの2色のト
ナー像の位置関係を示す説明図
おいて中間転写ベルトの速度が変動したときの2色のト
ナー像の位置関係を示す説明図
【図8】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おける2色間の位置ずれを中間転写ベルト1周分につい
て示すグラフ
おける2色間の位置ずれを中間転写ベルト1周分につい
て示すグラフ
【図9】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置に
おける連続印刷時の中間転写ベルト上の用紙の位置と位
置ずれとの関係を示す説明図
おける連続印刷時の中間転写ベルト上の用紙の位置と位
置ずれとの関係を示す説明図
【図10】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
におけるトナー像の形成状態を示す説明図
におけるトナー像の形成状態を示す説明図
【図11】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における回路構成を示すブロック図
における回路構成を示すブロック図
【図12】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における中間転写ベルトのホームとホームセンサとの位
置関係および中間転写ベルト上のレジストパターンの配
置を示す説明図
における中間転写ベルトのホームとホームセンサとの位
置関係および中間転写ベルト上のレジストパターンの配
置を示す説明図
【図13】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における位置ずれ量演算手段に入力される信号を示す説
明図
における位置ずれ量演算手段に入力される信号を示す説
明図
【図14】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における基準色と他色との位置関係を示す説明図
における基準色と他色との位置関係を示す説明図
【図15】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
におけるレジストパターン幅のカウントとCPUに対す
る割り込みの様子を示す説明図
におけるレジストパターン幅のカウントとCPUに対す
る割り込みの様子を示す説明図
【図16】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
におけるCPU内部の記憶手段に記憶される中間転写ベ
ルトの位置情報と位置ずれ量との関係を示す説明図
におけるCPU内部の記憶手段に記憶される中間転写ベ
ルトの位置情報と位置ずれ量との関係を示す説明図
【図17】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における補正時の垂直同期信号の変化の様子を示す説明
図
における補正時の垂直同期信号の変化の様子を示す説明
図
【図18】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
におけるCPU内部の記憶手段に記憶される中間転写ベ
ルトの位置情報をもとに印刷範囲における位置ずれを検
索している様子を示す説明図
におけるCPU内部の記憶手段に記憶される中間転写ベ
ルトの位置情報をもとに印刷範囲における位置ずれを検
索している様子を示す説明図
【図19】本発明の実施の形態1のカラー画像形成装置
における2つの感光体ドラムと中間転写ベルト上の2色
のトナー像との位置関係を示す説明図
における2つの感光体ドラムと中間転写ベルト上の2色
のトナー像との位置関係を示す説明図
【図20】本発明の実施の形態2におけるカラー画像形
成装置の中間転写ベルトユニットの概略構成を示す斜視
図
成装置の中間転写ベルトユニットの概略構成を示す斜視
図
【図21】本発明の実施の形態2のカラー画像形成装置
における回路構成を示すブロック図
における回路構成を示すブロック図
【図22】転写画像の位置ずれの種類を示す説明図
【図23】従来のパターン検出手段の構成を示す説明図
【図24】従来における中間転写ベルト上のレジストパ
ターンとパターン検出手段との配置を示す説明図
ターンとパターン検出手段との配置を示す説明図
【図25】従来における中間転写ベルト上のレジストパ
ターンとパターン検出手段との配置とパターン検出手段
の出力信号とを示す説明図
ターンとパターン検出手段との配置とパターン検出手段
の出力信号とを示す説明図
【図26】従来における中間転写ベルト上のレジストパ
ターンとパターン検出手段との配置とパターン検出手段
の出力信号とを示す説明図
ターンとパターン検出手段との配置とパターン検出手段
の出力信号とを示す説明図
1a,1b,1c,1d 画像ステーション 2a,2b,2c,2d 感光体ドラム 4a,4b,4c,4d 現像手段 6a,6b,6c,6d 露光手段 12 中間転写ベルト 14 パターン検出手段 15 位置ずれ量演算手段 30 CPU(位置ずれ補正手段) 36a 位置ずれ情報記憶手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 雅也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H027 DA09 DE07 EB04 EC03 EC06 ED04 EE02 ZA07 2H030 AA01 AB02 AD17 BB02 BB16 BB42 BB56
Claims (3)
- 【請求項1】潜像が形成される感光体および前記感光体
に形成された前記潜像をトナー画像として顕画化する現
像手段が現像色に対応して設けられた複数の画像ステー
ションと、 それぞれの前記感光体に光を照射して潜像を形成する複
数の露光手段と、 複数の前記画像ステーションで形成された各色のトナー
画像が順次重ね転写されて合成像が形成される中間転写
ベルトと、 複数の前記画像ステーションにより前記中間転写ベルト
上に形成されたレジストパターンを検出するパターン検
出手段と、 前記パターン検出手段による前記中間転写ベルト1周分
の位置ずれ情報を元にして複数の前記画像ステーション
で形成されたトナー画像における前記中間転写ベルト上
の転写領域での位置ずれ情報を検索し、前記転写領域に
おける位置ずれの平均値を算出する位置ずれ量演算手段
と、 前記位置ずれ量演算手段による算出結果から前記複数の
露光手段による画像形成タイミングを調整する位置ずれ
補正手段とを有することを特徴とするカラー画像形成装
置。 - 【請求項2】前記位置ずれの平均値の算出は印刷指示が
あってから印刷動作を開始するまでの間、または印刷動
作を終了してから次の印刷動作を開始するまでの間に行
われることを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成
装置。 - 【請求項3】潜像が形成される感光体および前記感光体
に形成された前記潜像をトナー画像として顕画化する現
像手段が現像色に対応して設けられた複数の画像ステー
ションと、 それぞれの前記感光体に光を照射して潜像を形成する複
数の露光手段と、 複数の前記画像ステーションで形成された各色のトナー
画像が順次重ね転写されて合成像が形成される中間転写
ベルトと、 前記中間転写ベルト1周分の位置と位置ずれとの関係情
報が格納された位置ずれ情報記憶手段と、 前記位置ずれ情報記憶手段に格納された情報に基づいて
前記複数の露光手段による画像形成タイミングを調整す
る位置ずれ補正手段とを有することを特徴とするカラー
画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000277786A JP2002091115A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | カラー画像形成装置 |
US09/950,061 US6626101B2 (en) | 2000-09-13 | 2001-09-12 | Color-image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000277786A JP2002091115A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | カラー画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002091115A true JP2002091115A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=18763051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000277786A Pending JP2002091115A (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | カラー画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002091115A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7110700B2 (en) | 2003-08-29 | 2006-09-19 | Ricoh Company, Limited | Belt driving controller, process cartridge, and image forming apparatus |
US7308213B2 (en) * | 2004-04-22 | 2007-12-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Intermediate transfer belt having reference position mark |
EP2093620A1 (en) | 2008-01-30 | 2009-08-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image formation device and method |
JP2010054708A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2012027297A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
US8243293B2 (en) | 2007-10-05 | 2012-08-14 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming device for printing in a selected region, and method and computer readable medium therefor |
-
2000
- 2000-09-13 JP JP2000277786A patent/JP2002091115A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7110700B2 (en) | 2003-08-29 | 2006-09-19 | Ricoh Company, Limited | Belt driving controller, process cartridge, and image forming apparatus |
US7308213B2 (en) * | 2004-04-22 | 2007-12-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Intermediate transfer belt having reference position mark |
US8243293B2 (en) | 2007-10-05 | 2012-08-14 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming device for printing in a selected region, and method and computer readable medium therefor |
EP2093620A1 (en) | 2008-01-30 | 2009-08-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image formation device and method |
US8311435B2 (en) | 2008-01-30 | 2012-11-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Displacement detection and correction in an image formation device |
JP2010054708A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2012027297A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
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